Calculo y dimensionamiento de cables, poleas y tambores para maquinas de elevación según elevación según DIN 4130 En la norma DIN 4130 se encuentran las reglas para el dimensionamiento de los cables y tambores, basadas en ensayos y experiencias experiencias prácticas. En primer lugar lugar debemos debemos tener en cuenta las condiciones de explotación explotación de la máquina. máquina. Se distinguen cinco grupos, según la frecuencia de los movimientos (movimiento de precisión, movimiento poco frecuente, movimiento frecuente) frecuente) y la importancia de la carga (rara vez plena carga, plena carga, plena carga en la industria siderúrgica). La tabla siguiente, extraída de la norma DIN 4130, da la clasificación de los diferentes tipos (grupos) de máquinas:
Grupo Frecuencia de los movimientos I Movimiento de precisión II Movimiento poco frecuente Movimiento frecuente III Movimiento poco frecuente IV Movimiento frecuente V Movimiento frecuente
Importancia de la carga Sin precisar Raramente plena carga Raramente plena carga Plena carga Plena carga Todas las cargas en la industria siderúrgica.
Más sencillo es determinar el grupo a partir del tipo de máquina aplicando la tabla siguiente: Clasificación de las maquinas dentro de cada grupo. DIN 4130 Tipo de aparato
Movimiento
Grupo
1
Polipasto y cabrestantes manuales
Cabrestante
II
2
Puente grúa de central
Cabrestante
II
3
Puente grúa para locomotoras
Cabrestante
II o III
III si trabaja normalmente a plena carga
Puente grúa de taller y de Cabrestante parque de pequeña potencia
II o III
ver 3
4
5 6
Puente grúa de taller y de parque de gran potencia Puente grúa de montaje
Cabrestante auxiliar
II o III
Cabrestante principal
II
Cabrestante
II
Observaciones
Ver 3, grupo IV o V para las grúas de colada
7
Puentes grúa de fundición
Cabrestante
II o III
8
Grúas de suspensión para máquinas de remachar
Cabrestante
II o III
9
Grúas de astillero
Cabrestante
II o III
Ver 3
I
Grupo III o IV en el caso de riesgos elevados
10
Grúas gigantes( también flotantes)
11 Grúas giratorias a) Trabajo con gancho b) Con cuchara prensora 12 Grúas de canteras
Variación de alcance Cabrestante Variación de alcance
I o II
Cabrestante
II o III
Ver 3
Cabrestante
III o IV
IV si trabaja normalmente con cuchara. Las poleas de la cuchara tendrán el mismo diámetro que las otras
Cabrestante
III
Traslación
I
a) Trabajo con gancho b) Trabajo con cuchara
Cabrestante Cabrestante
14 Volcadores de vagones
15
Grúas de obra de edificación
II o III IV
Variación de alcance
I
Variación de alcance
I
Cabrestante
II
El diámetro del cable se calcula aplicando la fórmula siguiente;
d = k x (F max)0,5
(mm)
Para el diámetro de tambores y poleas se utiliza la fórmula:
D = c x (Fmax)0,5
(mm)
Donde: Fmax ; d; D; k y c;
Tracción máxima, sobre un ramal del cable, en Kg Diámetro del cable en mm. Diámetro primitivo del tambor o de la polea en mm. Coeficientes según la tabla 5.6.1-5 de la Norma DIN 4130
Los coeficientes k y c de la tabla 5.6.1-5 son validos para cables con alambres de calidad entre 160 y 180 Kg/mm2. Los coeficientes de seguridad v están, por el contrario, solamente calculados para cables con alambres de 160 Kg/mm2, y deben ser mayorados en 1/8" (3 mm), cuando se usen alambres de 180 Kg/mm2. Los diámetros de los tambores y poleas calculados con los coeficientes “c”, son aceptables para cables de un diámetro hasta 1,25 veces del valor aplicado. Coeficientes c y k en función del Grupo de elevación. Tabla 5.6.1-5 DIN 4130 Cable Grupo
Valores de v para 160 Kg./ mm
2
k
Tambor
Polea
Polea de compensación
c
c
c
Para cables de 160 y 180 Kg./mm
2
I II III IV
5,5 a 6 5,5 a 6 6a7 7a8
0,30 a 0,32 0,30 a 0,32 0,32 a 0,34 0,34 a 0,37
5a6 6a7 7a8 8a9
5,5 a 7 7a8 8 a 10 9 a 12
4,5 a 5 4,5 a 5 5a6 6 a 7,5
V
8 a 9,5
0,37 a 0,4
8a9
9 a12
6 a 7,5
Se debe elegir el valor superior del coeficiente c, si el mismo elemento de cable pasa por un número elevado de poleas, o si es plegado en sentido inverso. Hay siempre libertad de elegir diámetros mayores que los tambores y las poleas
